跨越绿氢生产障碍

到2022年7月，绿氢生产的成本比灰氢或蓝氢更高，其价格约为每公斤4到5美元，而灰氢的成本约为每公斤2美元

得益于电解技术的改进和规模经济效应的支持，预计在长期内对绿氢生产进行大规模投资将有助于降低成本

除了生产成本外，绿氢的运输也面临着另一个挑战，需要专用基础设施，从而增加了绿氢部署的整体费用

据油价网7月15日报道，对于绿氢的未来，人们充满乐观，许多人认为它将是取代石油的衍生选择，并且在与电池技术竞争时具有很高的竞争力。然而，由于生产规模较小和高昂的成本，我们离实现这一目标还有很长的路要走。全球许多公司计划生产绿色氢气，但一些公司正在应对清洁燃料推广迟缓的挑战。尽管近年来在该领域加大了投资，生产工艺有所改进，但绿氢的生产和运输成本仍远高于其他燃料，包括其他类型的氢气。

进行石油衍生出的灰氢或蓝氢生产被认为是相对低成本的，许多公司已经依赖于这种燃料。灰氢是利用天然气生产的，它经过蒸汽甲烷重整(SMR)工艺，利用高压蒸汽将甲烷分解，产生分离的氢气、一氧化碳和二氧化碳分子。该过程产生大量二氧化碳，每吨氢气制备约产生9到10吨二氧化碳。但只要天然气价格保持稳定，这也是具有高度成本效益的。到2022年7月为止，灰色氢气的成本约为每公斤2美元。

相形之下，绿氢生产制备更昂贵。绿氢是利用可再生能源驱动电解过程，从水中分离出氢气，只产生蒸汽作为排放物——它是碳中和的，这对于希望减碳的公司非常有吸引力。然而，直到2022年7月，生产绿氢的成本约为每公斤4到5美元，甚至更高。一些行业专家认为，绿氢生产的高成本不会很快下降。

绿氢被许多国际机构，如国际能源署（IEA）和国际可再生能源机构（IRENA）视为较难减排领域的碳减排解决方案。随着全球各国政府和私营公司对绿氢业务进行更多资金投入，人们对绿氢的生产成本大幅下降抱有很高期望——绿氢成本可能降至每公斤0.5美元，但也有人认为将很难将成本降低到每公斤3美元以下。

IRENA在2020年11月和2020年12月分别发布了两份研究报告，旨在推动全球绿氢生产：《绿氢：政策制定指南》和《绿氢成本降低：推广电解槽以实现1.5摄氏度气候目标》。这些研究旨在鼓励政府和私营公司扩大生产规模以降低成本。然而到目前为止，绿氢的生产价格仍然较高，当天然气价格稳定时，其成本大约是灰氢生产成本的2到3倍。

然而，随着更多资金投入研发，自2010年以来电解槽价格已经下降了约60%；IRENA表示，短期内这一成本可能再降低40%，长期内可能降低80%。这种成本降低的预测依赖于提高其性能的电解技术实现更多创新，并可以扩大制造能力，实施标准化和增加规模经济效应。

另一个需要考虑的挑战是运输成本。伍德麦肯兹公司（Wood Mackenzie）的氢领域研究主管Murray Douglas表示：“氢气的运输成本相当高，运输比天然气困难，而且从技术和工程角度来看它更加复杂。”对此有所担忧的不仅仅是他。美国能源部（DoE）在关于绿氢的报告中提到了一些挑战，包括“降低成本，提高能源效率，保持氢气纯度和最小化氢气泄漏”。DoE认为需要进行更多研究来“综合考虑氢气生产选项和氢气输送选项时的权衡”。

全球各公司现在正在考虑绿氢生产设施最佳选址。虽然澳大利亚、北非和中东地区发展这类项目的潜力巨大，但这些地区可能离其主要市场相当远。Douglas强调，“如果通过管道输送绿氢，则需要建立专用管道，连接生产商和最终用户。或者绿氢可以以氨的形式进行运输，氨与氮混合后可以运输和销售给诸如肥料生产商之类的消费端。否则，用户将不得不将氨裂解回氮，这将增加成本并导致能量损失”。

为了使绿氢能够如人们所希望的那样成功，需要进行重大投资以克服这些挑战。行业协会Hydrogen Europe的首席执行官Jorgo Chatzimarkakis建议建立认证体系，以确保任何绿氢生产都是由可再生能源驱动的。此外，还需要制定深入研究的交付战略，以确保生产设施与绿氢市场充分连接。目前这在一些项目中已经得到体现，比如西普萨公司（Cepsa）在南欧和北欧之间建立的绿氢通道。

尽管运输成本较高，但国际化大公司已经掌握了像处理天然气一样运输绿氢的成熟技术，但一些公司面对成本而却步。因此，该行业必须降低生产成本，以减轻运输方面的一些压力。尽管绿氢产业仍面临着一些重大挑战，延迟了清洁燃料的大规模部署，但在未来几十年里对该领域的更大投资可能会解决许多问题，并实现全球大规模的绿氢生产。